Путь к центру Земли: как бурили самую глубокую скважину в мире
Кольскую сверхглубокую скважину бурили целых два десятилетия. Стартовали 24 мая 1970-го, а к 1990-му году достигли рекордной глубины 12 262 метров.
На первом этапе бурение производилось при помощи серийной установки «Уралмаш-4Э». Чтобы достичь глубины 7,2 км, понадобилось 4 года. После этого был взята годичная пауза – для монтажа специально разработанной и изготовленной установки сверх глубокого бурения «Уралмаш-15ООО».
буровая первого этапа, 1974 год
Новое оборудование позволило увеличить производительность и повысить надёжность работ. Автоматизированный формат спусков / подъёмов бурового инструмента, подачи долота позволили увеличить и скорость бурения (в сравнении с любой серийной установкой).
Над проходческими технологиями поработали инженеры ВНИИБТ. Бурение прменили турбинного типа: когда сквозь колонну буровой раствор подаётся под давлением. Он вращает мультиступенчатую турбину с буровой головкой d=214 мм. Головка эта была кольцевой формы, благодаря чему в её серёдке собирались неразбуренные образцы породы, в виде столбиков и шайбочек 60 мм диаметра – керн.
Чем глубже уходила Кольская сверхглубокая, тем больше становилось сложностей и проблем. По теоретическим выкладкам, температура в толще нашей планеты к 15 км должна была достичь 150 градусов. А на деле уже на 8-километровой глубине было 170 градусов, а ближе к 12-километровой и вовсе пекло – 230 градусов. Учёным пришлось изобретать более термостойкие, исключительно прочные, но в то же время и лёгкие, трубы, внедрять новые приборы.
После 7 км стало трудно, а потом и невозможно удерживать ровный вертикальный ствол скважины. Породы перестали быть прочными и относительно однородными. Они стали трещиноватыми, переслаивающимися, с незначительными твёрдыми прослойками.
сегодня скважина заварена
Бур стал то и дело отклоняться в стороны, и ствол скважины начал извиваться. Это пытались корректировать, опуская вглубь вместе с буровым инструментом «отклонители», уменьшающие углы отклонения скважины.
Колонну стало регулярно «прихватывать» – когда её части будто прилипали к стенкам скважины.
В сентябре 1984-го добрались до глубины 12066 м. После этого попытались поднять колонну и не смогли: в глубинах пропали оторвавшиеся 5 км труб и турбобур. Начали бурить рядом обходной ствол, с глубины 7 км, а потом и ещё несколько. Спустя 6 лет опять достигли 12-ти км «с копейками», и опять авария. И так несколько раз. В итоге с 7-километровой отметки скважине пробурено двенадцать обходных стволов, и она стала похожей на корневую систему исполинского дерева.
В 1992 году дальнейшие попытки забросили – официально, из-за исчерпания возможностей современной техники. А по факту – из-за прекращения государственного финансирования проекта. Сейчас «Объект СГ-3» заброшен и постепенно саморазрушается. Внутри 70-метровой башни массивная ржавая металлическая крышка, прикрученная к бетонному полу такими же ржавыми болтами, закрывает устье скважины.
СГ-3 дала учёным немало сюрпризов. Например, образцы пород из глубин Кольской скважины совпали с образцами каменистого грунта, доставленного с Луны.
Кольская сверхглубокая в 2012 году
В толщах, которых не должно быть органики, обнаружили четырнадцать видов окаменевших организмов — в тех слоях, которым больше 2,8 мрлд лет. На самых значительных глубинах вдруг появился метан, и в колоссальной концентрации. Что опровергло теорию биологического происхождения нефти и газа.
В наши дни бурильщики нефтяных месторождений тоже достигают впечатляющих глубин. В 2008-м в Катаре геологоразведочная скважина нефтяного месторождения Al-Shaheen достигла 10 902 м в своём горизонтальном стволе. А в 2011-м Эксон-Нефтегаз на месторождении Одопту достиг глубины горизонтального ствола 11 475 м. Но это результаты, достигнутые не с земной тверди, а с морских буровых платформ.
Подписывайтесь и будьте с нами:
Последнее изменение: 30.12.2019
Статья размещена Страница «Технологии».
Похожие статьи
О том, как выбрать теплоизоляцию рассказывает Василий Аксенов
История становления ГНБ бизнеса. Риски и первые объемы!
